Fibres textiles – animales, végétales ou minérales ?

Source de l'image : Spinnova

Martin Fairbank
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Depuis que les humains se sont vêtus pour la première fois, les vêtements ont beaucoup changé, surtout au cours des 100 dernières années. Aujourd'hui, compte tenu du nombre d'êtres humains sur la planète, il est plus important que jamais de considérer les aspects de durabilité des fibres et des procédés utilisés pour fabriquer ces vêtements.

À l'époque néandertalienne, il y a 400 000 ans, les peaux d'animaux étaient la principale forme de vêtements. En raison du faible nombre d’humains par rapport au nombre d’animaux, cela était assez durable; en fait, les peaux d'animaux utilisées comme vêtements étaient un matériau résiduel provenant de la récolte d'animaux pour la viande. L'utilisation de matériaux à base de plantes pour les textiles et les vêtements est beaucoup plus récente (sauf peut-être pour l'utilisation anecdotique des feuilles de figuier dans le jardin d'Eden). La culture du coton pour le tissu date d’environ 7 000 ans. Les fibres minérales pour vêtements sont représentées par du polyester (fabriqué à partir de produits pétrochimiques), qui a été découvert à la fin des années 1930 et développé commercialement pour la première fois sous le nom de Terylène en 1941.

Entre-temps, trois technologies principales ont été mises au point pour transformer les fibres en textiles. Le feutrage, qui est similaire à la fabrication du papier parce qu'il s'agit d'un matelas de fibres couché, date d'environ 8000 ans. Le tissage a été développé il y a environ 5000 ans. Et le tricot existe depuis environ 1600 ans. Aujourd'hui, la plupart des vêtements sont tissés ou tricotés à partir de fils filés à base de fibres. Parallèlement, à mesure que nous améliorons notre compréhension de la chimie et de la physique des fibres, de nouveaux traitements ont été développés pour rendre les tissus résistants à l'eau, absorbants, respirants, volumineux ou légers. Cela signifie que nous dépendons moins de la source réelle de fibres et pouvons concevoir les propriétés de tissu souhaitées en utilisant la chimie et la physique.

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Si l'on considère la production de fibres et de tissus d'un point de vue environnemental, les sources de fibres et les méthodes de production ont leurs avantages et leurs inconvénients. Examinons quelques-uns des faits.

Animales – Les fibres animales sont principalement représentées par la laine de mouton, mais il existe plusieurs autres animaux dont la laine est utilisée comme source de fibres pour la laine de haute qualité, comme, par exemple, l'alpaga, le mohair, l'angora, la vicuña et le cachemire. Évidemment ceux-ci sont disponibles en volumes plus faibles parce que ce sont des fibres de spécialité de grande valeur, en raison principalement de leur très faible diamètre, ce qui donne des vêtements plus légers et plus chauds. La plupart des animaux laineux sont élevés sur des terres non cultivables et des terrains accidentés, ce qui signifie qu'il n’y a pas de concurrence avec les terres agricoles, mais ils libèrent des quantités importantes de gaz méthane. On craint également que l'augmentation de la taille des troupeaux cause un surpâturage en Mongolie, en Inde et sur le plateau tibétain.

Minérales – Le polyester est fabriqué à partir de combustibles fossiles, et est donc un matériau non durable, bien que son approvisionnement puisse être étendu en utilisant des plastiques recyclés ou en synthétisant du polyester à partir de matériaux végétaux biosourcés dans le futur, mais cette façon de faire est coûteuse et à forte intensité énergétique. Le tissu polaire à base de polyester, développé pour la première fois dans les années 1980, est connu pour sa légèreté et sa chaleur, mais il répand des microplastiques qui peuvent se retrouver dans les océans et contribuer à créer des problèmes de santé non seulement pour la vie aquatique, mais aussi pour les humains qui mangent des fruits de mer.

Végétales – La culture du coton nécessite beaucoup d'eau, de terres agricoles et de pesticides. Les fibres de bois, qui peuvent être produites à partir d'arbres récoltés de manière durable sur des terres non agricoles, ont environ un dixième de la longueur des fibres de coton, ce qui conduit à un dilemme sur le plan de la force. Cela a été résolu en 1938 par le développement du procédé de rayonne viscose à partir de cellulose à base de bois, ce qui a créé l'industrie de la production de pâte à dissoudre. Le procédé viscose dissout la pâte de bois dans le disulfure de carbone (CS2) et forme de nouvelles fibres à base de cellulose dont les dimensions ressemblent à celles du coton. Le solvant est odorant, neurotoxique et hautement inflammable, ce qui a conduit à limiter la production de rayonne à des pays où les normes de santé et de sécurité sont moins strictes. Dans les années 1980, on a mis au point un nouveau procédé pour les fibres à base de bois, à l'aide d'un solvant appelé NMMO (N-méthylmorpholine N-oxyde), qui a été commercialisé sous le nom de procédé Tencell. Le NMMO n'est pas aussi méchant que le CS2, mais peut quand même causer une irritation de la peau et des yeux.

Mais il y a peut-être une meilleure alternative. Depuis 2009, les scientifiques du Centre de recherche technique VTT en Finlande ont développé un procédé plus respectueux de l'environnement pour les tissus à base de bois fabriqués à partir de pâte kraft ordinaire et ne nécessitant aucune dissolution. La première étape consiste à produire de la cellulose nanofibrillée, ce qui réduit le diamètre des fibres de bois et permet une plus grande force de liaison en raison de la grande surface de contact de la nanocellulose. La technologie de filage consiste à alimenter une buse spécialisée avec une suspension de cellulose nanofibrillaire dans l'eau, ce qui aligne et tord les nanofibres en un fil fort et étirable. Le processus a atteint l'étape de l'usine pilote, et la production commerciale est prévue d'ici 2023. La technologie a été diffusée sous le nom de Spinnova, qui a levé 135 millions de dollars lors de son introduction en bourse en 2021. Spinnova affirme que son filament a « les qualités d'étirement et de force du coton et d'isolation de la laine d'agneau ». Bien que les qualités environnementales de ce nouveau matériau semblent très prometteuses par rapport à celles des alternatives en place en coton, laine, polyester et rayonne, des questions subsistent quant à la quantité d'énergie requise pour produire les nanofibrilles. Cette technologie basée sur les arbres a pris racine et commence à se ramifier dans le monde de la mode !


Martin Fairbank a travaillé dans le domaine de la foresterie pendant 31 ans, y compris de nombreuses années pour un producteur de pâtes et papier et deux ans avec Ressources Naturelles Canada. Détenteur d'un PhD en chimie et d'une expérience en amélioration de procédés, développement de produits, gestion d'énergie et de production rentable, Martin est actuellement un conseiller indépendant basé à Montréal. Il est également écrivain et a publié récemment Resolute Roots qui relate les 200 ans d'histoire de la compagnie Produits forestiers Résolu et de ses prédécesseurs.

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